Построение аудио АЦП для себя любимого

[svolkovoy]

про ЦАПы уже 2 ветки наплодили - начнем про АЦП.
Итак первое - какие изделия из сигма дельт лучше? Вообше и из имеющегося в наличии (ад1871 и пцм1804).
если делать на АЦП последовательного приближения (есть ад7679 и адс8382) то надо ли делать передискретизацию и цифровую фильтрацию для понижения частоты до нужной? Пока все, потом начнем про входные каскады и т.д. и т.п.

[viktor8m]

Кстати, новая Creative Sound Blaster ZxR имеет АЦП PCM4220, правда макс. 96 кГц дискретизация.

[ostashv-evgeniyy]

Подскажите что можно приобрести готовое или кит в качестве АЦП для аудио измерений до 500$?
Пока купил джульку, буду её мучать, начну неверное с внешнего линейного бп с малошумящими стабами.
Кстати, кто-нибудь имел дело с AK5385A?

[antiluser]

Во-первых, есть существенная разница между сигма-дельта АЦП и ЦАП.
Дело в том, что АЦП имеет аналоговый модулятор, а ЦАП - цифровой. А для сокращения энергопотребления в сигма-дельта ЦАП экономят сразу на двух вещах - на разрядности вычислений в модуляторе (она обычно не выше 8-10 бит) и на корректной передискретизации в цифровом фильтре, не доводя передискретизацию до частоты модулятора (8х-16х вместо 64х-128х) и оставляя ступеньки. При отработке этих ступенек цифровой модулятор и "шипит". Это отлично видно при наблюдении выхода большинства типов сигма-дельта ЦАП. Наиболее приличный сигмадельта ЦАП, который я просматривал, был CXD2562.

Изменилась ли ситуация у более новых сигма-дельта ЦАП? Есть у кого-нибудь информация, например, по AK4399, ES9018?

[Андрей Е.]

В WT-192X стоит дельта-сигма АЦП. Входной буфер не содежит ни каких фильтрующих цепей. Ни каких зеркальных спектров при низких частотах дискретизации не обнаружено. Может это встроенная фича использованного АЦП?
Зато это позволило сделать АЦП с наикратчайшим трактом, на входе стоит бансирующий трансформатор, вторичная балансная обмотка которого подключена к балансному входу АЦП, а средняя точка трансформатора на смещение (пол питания). Я только оставил защитные диоды, на всякий случай.

Константин, а Вы не подскажете, какое при этом получается входное сопротивление у карты?

[Костя Мусатов]

Константин, а Вы не подскажете, какое при этом получается входное сопротивление у карты?

Я не измерял сопротивление. Понятно, что с трансформатором оно стало частотно зависимое. Трансформатор по паспорту 10 кОм. Но это только номинальное сопротивление нагрузки. Означает что вплоть до нижней граничной частоты он не вносит потерь.

[Андрей Е.]

Трансформатор по паспорту 10 кОм. Но это только номинальное сопротивление нагрузки.

Могу ли я из этого сделать косвенный вывод, что входное сопротивление AK5394 не менее 10 кОм? В даташите не указано...

[Костя Мусатов]

Да, не менее. Думаю, что даже более.

[Андрей Е.]

Да, не менее. Думаю, что даже более.

Спасибо! Будем надеяться, что так и есть. У CS5381 2,5 кОм всего. А Асахикасеи почему-то перстали писать импеданс в даташите. Раньше писали. Например, для AK4620 и AK5385 13 кОм.

[antonluba]

Друзья,

Я не очень профессионал, но мне интересна эта тема.
Предлагаю ознакомиться с моим прототипом (три последних статьи): http://we.easyelectronics.ru/my/antonluba
Есть, конечно, проблемы с разводкой. И шум оказался выше ожидаемого. Но хочу продолжать движение в этом направлении, в том числе хочу потестировать в хорошей студии на "музыкальность".
Спасибо.

[dortonyan]

хочу продолжать движение в этом направлении

Тогда АЦП лучше использовать LTC2378-20. Ну и ЦФ сделать без переходника, покомпактнее. Хотя, как мне кажется, все равно АЦП на какой-нить AK5394 будет покруче.

в том числе хочу потестировать в хорошей студии на "музыкальность"

А кому там на студиях нужна "музыкальность"? Там обычно "прозрачность" нужна.

[aal]

Я не очень профессионал, но мне интересна эта тема.
Предлагаю ознакомиться с моим прототипом

Не одному мне такие мысли приходили Но я не стал реализовывать т.к. не вижу нужды в таком. Поздравляю!
Единственн: ЦФ не стоит подменять взвешиванием окном - как ЦФ получается посредственный. В циклоне есть блоки умножения-накопления - на них бы построили бы что-то не шибко длинное, к тому же при downsapling-e можно хитрить и уменьшить нагрузку
С другой стороны это макет и траблы вероятнее всего в основном в питании.

Тогда АЦП лучше использовать LTC2378-20. Ну и ЦФ сделать без переходника, покомпактнее. Хотя, как мне кажется, все равно АЦП на какой-нить AK5394 будет покруче.

Ну зачем сразу набрасываться - очень интересный проект - доведёт до ума - будет вещь ИМХО.

[dortonyan]

В циклоне есть блоки умножения-накопления - на них бы построили бы что-то не шибко длинное

Можно и шибко. На циклоне даже без использования блоков умножения можно сделать вполне крутой ЦФ.

Ну зачем сразу набрасываться

Да не набрасываюсь я, просто пишу что думаю. Проект и его возможности увидеть конечно интересно, но не более того. То что действительно перспективно для аудио, то и используется в проф. аппаратуре. А про проф. устройства на SAR АЦП чет ничего не слышно. При том, что быстрые 18 бит SAR-ы не вчера появились.

[aal]

А про проф. устройства на SAR АЦП чет ничего не слышно. При том, что быстрые 18 бит SAR-ы не вчера появились.

Меня их ценник останавливал - предпочитал тратить на более целесообразные вещи. К тому же и в проф апп. часто делают по "стандарту", а не как лучше. Это быстрее и более предсказуемый результат....

[dortonyan]

Меня их ценник останавливал - предпочитал тратить на более целесообразные вещи.

У меня все аналогично, хотя параллельный ЦАП все таки сделал. )

К тому же и в проф апп. часто делают по "стандарту", а не как лучше. Это быстрее и более предсказуемый результат....

Ну не знаю. Быстрее и предсказуемо нужно для массового ширпотреба. А для проф. оборудования, которое приносит прибыль, экономить на паре микросхемок как-то... Вот если результат не устраивает, то другое дело.

[antonluba]

Вчера немного обследовал осциллографом, помехи действительно по питанию. Увеличил некоторые конденсаторы блокировочные, дополнил танталом опорник, дополнил электролитом цепь цифровой 2.5 В, сигнал disable буфера прицепил на Vcc. Помехи значительно уменьшились.
Что касается цифрового фильтра, я не очень разобрался пока. Но есть методы генерации исходного кода с помощью MatLab. К тому же spdif формирователь пока упрощенный, передает только 16 бит. Его тоже нужно переделать.
На данный момент прошивка занимает 6% логики, так что простор есть.
Ну и укоротить все эти провода и чтоб контакт нормальный был, а еще с разводкой земли разобраться, а то там косяки есть. Обширное поле для экспериментов.

[tomtit]

SAR АЦП работать будет, может быть и неплохо. Но что делать с дифф. нелинейностью?
Ведь тут и зарыта проблема всех многобитников, если даже битов всего 5, как у
дельта сигма многобитников, то все равно их надо сшить с точностью 20-24бита.
Никакой фильтрацией этого не вылечить, и это всегда видно на спектре, как "траву" из низкоуровневых гармоник.
Стоит ли надеяться на чудо, делая АЦП заведомо на порядок хуже по дифф. нелинейности и разрешению, чем ДС?

[dortonyan]

SAR АЦП работать будет, может быть и неплохо. Но что делать с дифф. нелинейностью?
Ведь тут и зарыта проблема всех многобитников, если даже битов всего 5, как у
дельта сигма многобитников, то все равно их надо сшить с точностью 20-24бита.

Ну в АЦП линеара сшили: 20 бит с DNL +/-0,5LSB. И частота выборки - мегагерц, т.е. можно наращивать ДД за счет входного шума и ресемплинга. Только ценник не детский.

[antonluba]

Сегодня еще поработал над прототипом, удалось существенно улучшить результаты измерений.
Отчет здесь
Пики помех остались, причем они гораздо выше в том канале, который расположен ближе к плате ПЛИС.

Возник вопрос, как правильно разводить землю, если микросхема АЦП имеет один вывод земли?

[dortonyan]

Сегодня еще поработал над прототипом, удалось существенно улучшить результаты измерений.
Отчет здесь

Слабовато пока что, на хиенд не тяент. Что источник сигнала?

Пики помех остались, причем они гораздо выше в том канале, который расположен ближе к плате ПЛИС.

Помехи не обязательно проникают по земле, они могут передаваться излучением. Учитывая что плисина на плате переходнике - это не удивительно.

Возник вопрос, как правильно разводить землю, если микросхема АЦП имеет один вывод земли?

Апноты на странице АЦП не читали? http://www.analog.com/en/analog-to-d...s/product.html Там должно быть много всяких полезностей.
К тому же картинки трассировки приведены сразу в ДШ.

P.S.
В общем показательный пример, что такие вещи с наскока на макетках не делаются. А если юзать АЦП на максимальной частоте выборки, то вообще желательно использовать 4-хслойную ПП. Или курить вопрос и очень тщательно и аккуратно трассировать в 2-х.

[antonluba]

Слабовато пока что, на хиенд не тяент. Что источник сигнала?

Источник сигнала вот такой

Помехи не обязательно проникают по земле, они могут передаваться излучением. Учитывая что плисина на плате переходнике - это не удивительно.

Вот и я об этом.

желательно использовать 4-хслойную ПП

Думал об этом, но пока представления о трассировке в четырех слоях у меня смутные. Да и цены не особо гуманные на них.
Потестирую немного еще, может, в студии удастся записать что-нибудь, тогда будем дальше думать, стоит ли вообще.
Пока можно попробовать плиску вынести в сторону.